산하연구소 설립계획서

명칭 국문 수리 생물학 연구소
영문 Mathematical Medicine and Biology Research Institute
소 장 명 이지현
설 치 장 소 연세대학교 과학관 215호
설 립 목 적 생명현상에 대한 컴퓨터 기능의 고도화와 기술의 급속한 발달로 다양한 생명 현상에 대한 수학적 모델링 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 복잡한 생명 현상의 해석이 현대 사회에서 위험이 되고 있는 생명 현상을 위협할 수 있는 불확실한 원인 (감염원등)을 파악하고 경로를 예측하는 것 등이 가능하다. 이에 본 센터에서는 Mathematical Medicine and Biology 분야의 전문인력을 양성하고, 국제적인 연구 협력을 추진하여 수학적 방법론을 통한 생명 현상의 분석 연구를 촉진하는것을 목적으로 본 연구센터를 설립하고자 함
설 립 필 요 성 및 배 경 21세기에 들어서면서 컴퓨터 성능의 급속한 발달로 인해 다양한 생명 현상의 수학적 모델링과 컴퓨터 시뮬레이션은 복잡한 생명 현상을 해석하기 위한 중요한 연구 수단이 되고 있다. 현상의 동역학적 메커니즘의 정량화, 개념화하는 수학적 접근법은 문제 수립, 모델링 및 분석, 데이터 수집과 처리, 모수 추정, 알고리즘 개발과 실행, 예측 및 제어 등의 핵심적인 단계들로 이루어진다. 의학, 예방의학(역학), 통계학, 수학 등 다양한 관련 분야의 연구진의 참여하여 현질적인 모델을 개발하고 실제 상황에 적용하고자 한다.
예를 들어, 질병의 유행 예측 및 대응을 위한 적절한 모델은 감염원 특성과 환자 발생 규모 등 구체적인 상황을 반영하여 설계되어야 한다. 행위자 기반 모델은 실제 위치의 표현이 가능하고 구체적인 통제 전략의 효과를 시험하기에 적합하다. 반면, 컴퓨터 시뮬레이션이 가능한 집단의 크기가 제한적이고 문제를 해결하는데 필요한 수학적 이론과 도구들이 부족하다는 단점이 있다. 따라서 집단모델과 행위자 기반 모델을 융합하여 질병 확산을 예측하고 효율적인 중재방법을 제시할 수 있는 새로운 형태의 하이브리드 감염 모델을 제안한다.
연 구 분 야 1. 모델선택 및 구성 모델변수 추정 연구
2. 멀티스케일 시물레이션 연구
3. 통합 소프트웨어 개발 연구
4. 질병확산 예측 및 중재방법 평가 연구
5. 최적의 대응전략 설계 및 정책수립의 근거 제시
위의 연구는 의학, 예방의학, 통계학 수학 등 다양한 분야의 연구진들이 함께 참여하여 현실적인 모델을 개발하고 적용할 수 있는 연구를 수행하고자 한다.
기 본 사 업 주제별 세미나 진행
초청 강연 개최
단기 집중 과정 운영
연구 과제 수주
학 술 적 인 기 대 효 과 - 의학, 수학, 역학 등 다향한 분야가 협력하여 실제적인 문제를 해결하고 학제간의 공동 연구를 할 수 있는 기본적인 틀을 마련하여 해당분야에서 경쟁력을 높이는 데에 일조함.
- 생물 현상에 관한 목표 중심(goal oriented)의 연구를 성공적으로 수행하기 위해서는 지금까지 시도되지 않은 새로운 접근과 광범위한 수학적 이론과 도구들의 활용이 필요함. 이 과정에서 개발된 다양한 방법론들은 임상에서의 문제 해결과 관련 연구에 상당한 파급 효과를 줄 수 있을 것으로 예상함.
- 수학적 모델링을 통한 생물 현상에 관한 연구가 절실히 요구되고 있으나 이에 대한 인적․물적 자원이 아직 미비함. 본 연구는 수학적인 분석력과 현실에서 제기되는 문제를 해결할 수 있는 능력을 갖춘 전문 인력 양성에 기여함.
기 타 사 항 해당사항 없음